KR102432793B1 - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 방향을 따라 연장된 제1 패드 패턴, 및 상기 제1 패드 패턴으로부터 상기 제1 방향에 교차되는 제2 방향을 따라 연장되고 상기 제1 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지는 제1 라인 패턴들을 포함하고, 서로 이격되어 적층된 제1 도전 패턴들; 및 서로 이웃한 상기 제1 도전 패턴들 사이마다 배치된 제1 층간 절연막들을 포함할 수 있다.A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a first pad pattern extending in a first direction, and a second direction intersecting the first direction from the first pad pattern and extending in the first pad pattern. first conductive patterns including first line patterns that become wider as they get closer and stacked apart from each other; and first interlayer insulating layers disposed between the adjacent first conductive patterns.
Description
본 발명의 실시 예들은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 패드 패턴 및 패드 패턴으로부터 연장된 라인 패턴들을 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device including a pad pattern and line patterns extending from the pad pattern.
반도체 장치는 도전 패턴들을 포함할 수 있다. 도전 패턴들 각각은 외부로부터 신호를 인가받기 위한 패드 패턴과, 패드 패턴으로부터 연장되어 메모리 셀들에 연결된 라인 패턴들을 포함할 수 있다. 패드 패턴은 콘택 플러그에 접속되어 외부로부터의 신호를 인가받을 수 있다.The semiconductor device may include conductive patterns. Each of the conductive patterns may include a pad pattern for receiving a signal from the outside, and line patterns extending from the pad pattern and connected to the memory cells. The pad pattern may be connected to the contact plug to receive a signal from the outside.
본 발명의 실시 예는 패드 패턴으로부터 연장된 라인 패턴들에 연결된 메모리 셀들의 동작 속도를 개선할 수 있는 반도체 장치를 제공한다.SUMMARY An embodiment of the present invention provides a semiconductor device capable of improving the operating speed of memory cells connected to line patterns extending from a pad pattern.
본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 방향을 따라 연장된 제1 패드 패턴, 및 상기 제1 패드 패턴으로부터 상기 제1 방향에 교차되는 제2 방향을 따라 연장되고 상기 제1 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지는 제1 라인 패턴들을 포함하고, 서로 이격되어 적층된 제1 도전 패턴들; 및 서로 이웃한 상기 제1 도전 패턴들 사이마다 배치된 제1 층간 절연막들을 포함할 수 있다.A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a first pad pattern extending in a first direction, and a second direction intersecting the first direction from the first pad pattern and extending in the first pad pattern. first conductive patterns including first line patterns that become wider as they get closer and stacked apart from each other; and first interlayer insulating layers disposed between the adjacent first conductive patterns.
본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 방향을 따라 연장된 제1 패드 패턴; 및 상기 제1 패드 패턴으로부터 상기 제1 방향에 교차되는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지는 제1 라인 패턴들을 포함할 수 있다.A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes: a first pad pattern extending in a first direction; and first line patterns extending from the first pad pattern in a second direction intersecting the first direction and having a wider width as the first pad pattern approaches.
본 발명의 실시 예는 패드 패턴으로부터 연장되는 라인 패턴의 폭을 패드 패턴에 가까울수록 넓게 형성함으로써, 패드 패턴과 라인 패턴 연결부의 저항을 줄일 수 있다. 이로써, 본 발명의 실시 예는 패드 패턴에 인가되는 신호를 라인 패턴으로 원활하게 전송하여 라인 패턴에 연결되는 메모리 셀들의 동작 속도를 개선할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the resistance of the pad pattern and the line pattern connecting portion can be reduced by forming the width of the line pattern extending from the pad pattern to be wider as it approaches the pad pattern. Accordingly, according to an exemplary embodiment of the present invention, the operation speed of memory cells connected to the line pattern can be improved by smoothly transmitting the signal applied to the pad pattern in the line pattern.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 셀 어레이의 다양한 구조를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도전 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.
도 5 및 도 6은 라인 패턴을 관통하는 채널 기둥들의 다양한 배치를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 7은 패드 패턴의 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are perspective views illustrating various structures of a memory cell array according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating a conductive pattern according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are plan views and cross-sectional views illustrating semiconductor devices according to example embodiments.
5 and 6 are plan views for explaining various arrangements of channel pillars penetrating the line pattern.
7 is a view for explaining a laminated structure of a pad pattern.
8A to 8D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a block diagram illustrating a memory system according to an embodiment of the present invention.
10 is a block diagram illustrating a computing system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Only the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those of ordinary skill in the scope of the invention, and the scope of the present invention should be understood by the claims of the present application.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치는 메모리 셀 어레이(10) 및 주변 회로(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a semiconductor device according to an exemplary embodiment may include a
메모리 셀 어레이(10)는 메모리 블록들(BLK0 내지 BLKn)을 포함할 수 있다. 메모리 블록들(BLK0 내지 BLKn) 각각은 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 메모리 셀들 각각은 하나 또는 그 이상의 비트를 저장할 수 있다. 메모리 셀들은 채널막을 통해 메모리 스트링 단위로 연결될 수 있다. 메모리 스트링은 비트 라인에 연결되고, 메모리 셀들은 워드 라인들에 연결될 수 있다.The
주변 회로(40)는 로우 디코더(20A, 20B) 및 페이지 버퍼(30)를 포함할 수 있다. 로우 디코더(20A, 20B)는 메모리 셀 어레이(10)를 사이에 두고 마주하는 제1 로우 디코더(20A) 및 제2 로우 디코더(20B)를 포함할 수 있다.The
로우 디코더(20A, 20B)는 워드 라인들에 연결된 패드 패턴을 통해 메모리 셀 어레이(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 로우 디코더(20A, 20B)는 어드레스 정보에 따라, 메모리 블록을 선택하고, 선택된 메모리 블록에 연결된 워드 라인을 선택하도록 구성될 수 있다.The
페이지 버퍼(30)는 비트 라인들을 통해 메모리 셀 어레이(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 페이지 버퍼(30)는 비트 라인들을 선택적으로 프리차지하거나, 비트 라인들의 전위를 이용하여 메모리 셀들의 문턱 전압을 센싱하도록 구성될 수 있다.The
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 셀 어레이의 다양한 구조를 설명하기 위한 사시도들이다. 보다 구체적으로, 도 2a 및 도 2b는 3차원 구조의 메모리 셀 어레이를 도시한 도면들이다. 설명의 편의를 위해 도 2a 및 도 2b에서 메모리막을 포함하는 다층막 및 절연막들은 도시하지 않았다.2A and 2B are perspective views illustrating various structures of a memory cell array according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a memory cell array having a three-dimensional structure. For convenience of description, the multilayer film and the insulating film including the memory film are not shown in FIGS. 2A and 2B .
도 2a를 참조하면, 메모리 셀 어레이의 메모리 블록들 각각은 스트레이트 타입의 셀 스트링(SCST)을 포함할 수 있다. 스트레이트 타입의 셀 스트링(SCST)은 일 방향을 따라 연장된 채널기둥(CH)과, 채널기둥(CH)을 감싸며 이격되어 적층된 라인 패턴들(LP)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A , each of the memory blocks of the memory cell array may include a straight-type cell string SCST. The straight-type cell string SCST may include a channel column CH extending in one direction, and line patterns LP that are spaced apart from each other to surround the channel column CH.
채널기둥(CH)은 소스막(SL)과 비트 라인(BL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 채널기둥(CH)은 라인 패턴들(LP)을 관통하는 홀 내부에 형성된다. 채널기둥(CH)은 홀의 중심영역에 배치된 코어 절연막을 감싸는 튜브형으로 형성되거나, 홀의 중심영역을 완전히 채우는 매립형으로 형성될 수 있다. 채널기둥(CH)과 라인 패턴들(LP) 사이에 메모리막을 포함하는 다층막이 형성될 수 있다. 다층막은 채널기둥(CH)의 외벽 형상을 따라 형성되거나, 라인 패턴들(LP) 각각의 외벽 형상을 따라 형성될 수 있다. 다층막이 라인 패턴들(LP) 각각의 외벽 형상을 따라 형성되는 경우, 다층막은 제1 및 제2 슬릿(SI1 및 SI2)에 의해 분리될 수 있다. The channel column CH may be electrically connected between the source layer SL and the bit line BL. The channel pillar CH is formed inside the hole passing through the line patterns LP. The channel column CH may be formed in a tubular shape surrounding the core insulating film disposed in the central region of the hole, or may be formed in a buried type that completely fills the central region of the hole. A multilayer film including a memory film may be formed between the channel pillar CH and the line patterns LP. The multilayer film may be formed along the shape of the outer wall of the channel column CH, or may be formed along the shape of the outer wall of each of the line patterns LP. When the multilayer film is formed along the outer wall shape of each of the line patterns LP, the multilayer film may be separated by the first and second slits SI1 and SI2 .
비트 라인(BL)은 채널기둥(CH)의 상단에 전기적으로 연결되고, 도 1에서 상술한 페이지 버퍼(30)를 향해 연장될 수 있다. 소스막(SL)은 채널기둥(CH)의 하단에 직접 연결될 수 있다. 소스막(SL)은 불순물이 주입된 반도체 기판의 일부이거나, 반도체 기판 상에 형성된 도프트 실리콘막일 수 있다.The bit line BL is electrically connected to the upper end of the channel column CH, and may extend toward the
라인 패턴들(LP)은 제1 슬릿(SI1)에 의해 분리될 수 있다. 라인 패턴들(LP)은 채널기둥(CH)을 따라 순차로 적층된 하부 셀렉트 라인(LSL), 워드 라인들(WL), 및 상부 셀렉트 라인(USL)을 포함할 수 있다. 하부 셀렉트 라인(LSL)은 워드 라인들(WL)과 소스막(SL) 사이에 배치될 수 있다. 워드 라인들(WL)과 소스막(SL) 사이에 적층된 하부 셀렉트 라인(LSL)의 적층 수는 한 층 또는 2층 이상일 수 있다. 상부 셀렉트 라인(USL)은 워드 라인들(WL)과 비트 라인(BL) 사이에 배치될 수 있다. 워드 라인들(WL)과 비트 라인(BL) 사이에 적층된 상부 셀렉트 라인(USL)의 적층 수는 한 층 또는 2층 이상일 수 있다. 하부 셀렉트 라인(LSL) 및 상부 셀렉트 라인(LSL, USL) 중 어느 하나는 워드 라인들(WL)보다 더 작은 단위로 분리될 수 있다. 예를 들어, 워드 라인들(WL) 각각은 2열 이상의 채널기둥(CH)을 감싸도록 형성될 수 있고, 상부 셀렉트 라인(USL)은 1열의 채널기둥(CH)을 감싸도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 셀렉트 라인(USL)은 제1 슬릿(SI1) 뿐 아니라, 제2 슬릿(SI2)에 의해서도 분리되어 워드 라인들(WL)보다 좁게 형성될 수 있다. 라인 패턴들(LP)은 도 1에서 상술한 제1 로우 디코더(20A) 또는 제2 로우 디코더(20B)를 향해 연장될 수 있다. 라인 패턴들(LP) 각각의 일단은 패드 패턴에 연결될 수 있다. 라인 패턴들(LP) 각각은 그에 연결된 패드 패턴을 경유하여 제1 로우 디코더(20A) 또는 제2 로우 디코더(30B)에 전기적으로 연결될 수 있다.The line patterns LP may be separated by the first slit SI1 . The line patterns LP may include a lower select line LSL, word lines WL, and an upper select line USL sequentially stacked along the channel column CH. The lower select line LSL may be disposed between the word lines WL and the source layer SL. The number of the lower select lines LSL stacked between the word lines WL and the source layer SL may be one or two or more layers. The upper select line USL may be disposed between the word lines WL and the bit line BL. The number of stacked upper select lines USL stacked between the word lines WL and the bit line BL may be one or two or more layers. Any one of the lower select line LSL and the upper select line LSL and USL may be divided into units smaller than the word lines WL. For example, each of the word lines WL may be formed to surround the channel pillars CH in two or more columns, and the upper select line USL may be formed to surround the channel pillars CH in one column. In this case, the upper select line USL may be separated by not only the first slit SI1 but also the second slit SI2 to be narrower than the word lines WL. The line patterns LP may extend toward the
상술한 구조에 따르면, 메모리 셀들은 채널기둥(CH)과 워드 라인들(WL)의 교차부에 형성되고, 하부 셀렉트 트랜지스터는 채널기둥(CH)과 하부 셀렉트 라인(LSL)의 교차부에 형성되고, 상부 셀렉트 트랜지스터는 채널기둥(CH)과 상부 셀렉트 라인(USL)의 교차부에 형성된다. 하나의 채널기둥(CH)을 따라 일렬로 배열된 하부 셀렉트 트랜지스터, 메모리 셀들, 및 상부 셀렉트 트랜지스터는 채널기둥(CH)을 통해 직렬로 연결되어 스트레이트 타입의 셀 스트링(SCST)을 구성한다. 워드 라인들(WL)은 메모리 셀들의 게이트들에 신호를 전송하고, 하부 셀렉트 라인(LSL)은 하부 셀렉트 트랜지스터의 게이트에 신호를 전송하고, 상부 셀렉트 라인(USL)은 상부 셀렉트 트랜지스터의 게이트에 신호를 전송할 수 있다.According to the above structure, the memory cells are formed at the intersection of the channel column CH and the word lines WL, and the lower select transistor is formed at the intersection of the channel column CH and the lower select line LSL. , the upper select transistor is formed at the intersection of the channel column CH and the upper select line USL. The lower select transistor, the memory cells, and the upper select transistor arranged in a line along one channel column CH are connected in series through the channel column CH to form a straight-type cell string SCST. The word lines WL transmit a signal to the gates of the memory cells, the lower select line LSL transmits a signal to the gate of the lower select transistor, and the upper select line USL transmits a signal to the gate of the upper select transistor can be transmitted.
도 2b를 참조하면, 메모리 셀 어레이의 메모리 블록들 각각은 U 타입의 셀 스트링(UCST)을 포함할 수 있다. U 타입의 셀 스트링(UCST)은 U 타입의 채널기둥(CH), 채널기둥(CH)을 감싸며 이격되어 적층된 라인 패턴들(LP_S, LP_D), 및 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 하부에 배치되어 채널기둥(CH)을 감싸는 파이프 게이트(PG)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B , each of the memory blocks of the memory cell array may include a U-type cell string UCST. The U-type cell string UCST is disposed below the U-type channel column CH, the line patterns LP_S and LP_D that are spaced apart to surround the channel column CH, and the line patterns LP_S and LP_D. and may include a pipe gate PG surrounding the channel column CH.
채널기둥(CH)은 파이프 게이트(PG) 내부에 매립된 파이프 채널막(P_CH)과, 파이프 채널막(P_CH)으로부터 연장된 소스 사이드 채널기둥(S_CH) 및 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)을 포함할 수 있다. 채널기둥(CH)은 도 2a에서 상술한 바와 같이 튜브형으로 형성되거나, 매립형으로 형성될 수 있다. 메모리막을 포함하는 다층막은 채널기둥(CH)의 외벽 형상을 따라 형성되거나, 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 각각의 외벽 형상을 따라 형성될 수 있다. 다층막이 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 각각의 외벽 형상을 따라 형성되는 경우, 다층막은 슬릿(SI)에 의해 분리될 수 있다. The channel column CH may include a pipe channel film P_CH buried in the pipe gate PG, a source side channel column S_CH and a drain side channel column D_CH extending from the pipe channel film P_CH. can The channel column CH may be formed in a tubular shape as described above with reference to FIG. 2A or may be formed in a buried type. The multilayer film including the memory film may be formed along the shape of the outer wall of the channel pillar CH or may be formed along the shape of the outer wall of each of the line patterns LP_S and LP_D. When the multilayer film is formed along the outer wall shape of each of the line patterns LP_S and LP_D, the multilayer film may be separated by the slit SI.
채널기둥(CH)은 공통 소스 라인(CSL)과 비트 라인(BL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 비트 라인(BL)과 공통 소스 라인(CSL)은 서로 다른 층에 배치되며, 서로 이격된다. 예를 들어, 공통 소스 라인(CSL)은 비트 라인(BL) 하부에 배치될 수 있다. 비트 라인(BL)은 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)의 상단에 전기적으로 연결되고, 도 1에서 상술한 페이지 버퍼(30)를 향해 연장될 수 있다. 비트 라인(BL)과 드레인 사이드 채널기둥(D_CH) 사이에 콘택 플러그가 형성될 수 있다. 공통 소스 라인(CSL)은 소스 사이드 채널기둥(S_CH)의 상단에 전기적으로 연결될 수 있다. 공통 소스 라인(CSL)과 소스 사이드 채널기둥(S_CH) 사이에 콘택 플러그가 형성될 수 있다.The channel column CH may be electrically connected between the common source line CSL and the bit line BL. The bit line BL and the common source line CSL are disposed on different layers and are spaced apart from each other. For example, the common source line CSL may be disposed under the bit line BL. The bit line BL is electrically connected to the upper end of the drain side channel column D_CH and may extend toward the
파이프 게이트(PG)는 비트 라인(BL), 공통 소스 라인(CSL), 및 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 하부에 배치되고, 파이프 채널막(P_CH)을 감싸도록 형성될 수 있다.The pipe gate PG may be disposed under the bit line BL, the common source line CSL, and the line patterns LP_S and LP_D and may be formed to surround the pipe channel layer P_CH.
라인 패턴들(LP_S, LP_D)은 슬릿(SI)에 의해 분리된 소스 사이드 라인 패턴들(LP_S) 및 드레인 사이드 라인 패턴들(LP_D)을 포함할 수 있다. 소스 사이드 라인 패턴들(LP_S) 및 드레인 사이드 라인 패턴들(LP_D)은 비트 라인(BL)과 공통 소스 라인(CSL) 하부에 배치될 수 있다.The line patterns LP_S and LP_D may include source side line patterns LP_S and drain side line patterns LP_D separated by a slit SI. The source side line patterns LP_S and the drain side line patterns LP_D may be disposed under the bit line BL and the common source line CSL.
소스 사이드 라인 패턴들(LP_S)은 소스 사이드 채널기둥(S_CH)을 따라 순차로 적층된 소스 사이드 워드 라인들(WL_S) 및 소스 셀렉트 라인(SSL)을 포함할 수 있다. 소스 사이드 워드 라인들은(WL_S)은 공통 소스 라인(CSL)과 파이프 게이트(PG) 사이에 배치될 수 있다. 소스 셀렉트 라인(SSL)은 공통 소스 라인(CSL)과 소스 사이드 워드 라인들(WL_S) 사이에 배치될 수 있다. 공통 소스 라인(CSL)과 소스 사이드 워드 라인들(WL_S) 사이에 배치된 소스 셀렉트 라인(SSL)의 적층 수는 한 층 또는 2층 이상일 수 있다.The source side line patterns LP_S may include the source side word lines WL_S and the source select line SSL sequentially stacked along the source side channel column S_CH. The source side word lines WL_S may be disposed between the common source line CSL and the pipe gate PG. The source select line SSL may be disposed between the common source line CSL and the source side word lines WL_S. The number of stacks of the source select line SSL disposed between the common source line CSL and the source side word lines WL_S may be one or two or more layers.
드레인 사이드 라인 패턴들(LP_D)은 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)을 따라 순차로 적층된 드레인 사이드 워드 라인들(WL_D) 및 드레인 셀렉트 라인(DSL)을 포함할 수 있다. 드레인 사이드 워드 라인들은(WL_D)은 비트라인(BL)과 파이프 게이트(PG) 사이에 배치될 수 있다. 드레인 셀렉트 라인(DSL)은 비트라인(BL)과 드레인 사이드 워드 라인들(WL_D) 사이에 배치될 수 있다. 비트라인(BL)과 드레인 사이드 워드 라인들(WL_D) 사이에 배치된 드레인 셀렉트 라인(DSL)의 적층 수는 한 층 또는 2층 이상일 수 있다.The drain side line patterns LP_D may include drain side word lines WL_D and a drain select line DSL sequentially stacked along the drain side channel pillar D_CH. The drain side word lines WL_D may be disposed between the bit line BL and the pipe gate PG. The drain select line DSL may be disposed between the bit line BL and the drain side word lines WL_D. The number of stacks of the drain select line DSL disposed between the bit line BL and the drain side word lines WL_D may be one or two or more layers.
라인 패턴들(LP_S, LP_D)은 도 1에서 상술한 제1 로우 디코더(20A) 또는 제2 로우 디코더(20B)를 향해 연장될 수 있다. 예를 들어, 소스 사이드 라인 패턴들(LP_S)은 제1 로우 디코더(20A)를 향해 연장될 수 있고, 드레인 사이드 라인 패턴들(LP_D)은 제2 로우 디코더(20B)를 향해 연장될 수 있다. 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 각각의 일단은 패드 패턴에 연결될 수 있다. 라인 패턴들(LP_S, LP_D) 각각은 그에 연결된 패드 패턴을 경유하여 제1 로우 디코더(20A) 또는 제2 로우 디코더(30B)에 전기적으로 연결될 수 있다.The line patterns LP_S and LP_D may extend toward the
상술한 구조에 따르면, 소스 사이드 메모리 셀들은 소스 사이드 채널기둥(S_CH)과 소스 사이드 워드 라인들(WL_S)의 교차부에 형성되고, 드레인 사이드 메모리 셀들은 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)과 드레인 사이드 워드 라인들(WL_D)의 교차부에 형성된다. 소스 셀렉트 트랜지스터는 소스 사이드 채널기둥(S_CH)과 소스 셀렉트 라인(SSL)의 교차부에 형성되고, 드레인 셀렉트 트랜지스터는 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)과 드레인 셀렉트 라인(DSL)의 교차부에 형성된다. 파이프 트랜지스터는 파이프 채널막(P_CH)과 파이프 게이트(PG)의 교차부에 형성된다. 하나의 채널기둥(CH)을 따라 배열된 소스 셀렉트 트랜지스터, 소스 사이드 메모리 셀들, 파이프 트랜지스터, 드레인 사이드 메모리 셀들, 및 드레인 셀렉트 트랜지스터는 채널기둥(CH)을 통해 직렬로 연결되어 U 타입의 셀 스트링(UCST)을 구성한다. 소스 사이드 워드 라인들(WL_S)은 소스 사이드 메모리 셀들의 게이트들에 신호를 전송하고, 드레인 사이드 워드 라인들(WL_D)은 드레인 사이드 메모리 셀들의 게이트들에 신호를 전송하고, 소스 셀렉트 라인(SSL)은 소스 셀렉트 트랜지스터의 게이트에 신호를 전송하고, 드레인 셀렉트 라인(DSL)은 드레인 셀렉트 트랜지스터의 게이트에 신호를 전송하고, 파이프 게이트(PG)는 파이프 트랜지스터의 게이트에 신호를 전송할 수 있다.According to the above structure, the source-side memory cells are formed at intersections of the source-side channel column S_CH and the source-side word lines WL_S, and the drain-side memory cells are the drain-side channel column D_CH and the drain-side word. It is formed at the intersection of the lines WL_D. The source select transistor is formed at the intersection of the source side channel pillar S_CH and the source select line SSL, and the drain select transistor is formed at the intersection of the drain side channel pillar D_CH and the drain select line DSL. The pipe transistor is formed at the intersection of the pipe channel layer P_CH and the pipe gate PG. The source select transistor, the source side memory cells, the pipe transistor, the drain side memory cells, and the drain select transistor arranged along one channel column CH are connected in series through the channel column CH to form a U-type cell string ( UCST). The source side word lines WL_S transmit signals to the gates of the source side memory cells, the drain side word lines WL_D transmit signals to the gates of the drain side memory cells, and the source select line SSL. may transmit a signal to the gate of the source select transistor, the drain select line DSL may transmit a signal to the gate of the drain select transistor, and the pipe gate PG may transmit a signal to the gate of the pipe transistor.
채널기둥(CH)은 도 2a 및 도 2b에서 상술한 구조 이외에도 W자형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The channel column CH may be formed in various shapes, such as a W-shape, in addition to the structure described above with reference to FIGS. 2A and 2B .
도 2a 및 도 2b에서 상술한 바와 같이 채널기둥(CH)을 감싸는 라인 패턴(LP, LP_S, 또는 LP_D)은 도 1에 도시된 로우 디코더(20A 또는 20B)를 향해 연장되고 패드 패턴을 경유하여 로우 디코더(20A 또는 20B)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이하의 도면에서 패드 패턴 및 라인 패턴을 포함하는 각층의 도전 패턴에 대해 보다 구체적으로 설명한다.As described above with reference to FIGS. 2A and 2B , the line pattern LP, LP_S, or LP_D surrounding the channel column CH extends toward the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도전 패턴을 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 제1 및 제2 방향(I 및 Ⅱ)을 따라 확장된 하나의 평면에 배치된 도전 패턴들을 도시한 것이다.3 is a plan view illustrating a conductive pattern according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 illustrates conductive patterns disposed on one plane extending along first and second directions I and II.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 도전 패턴(CA)을 포함할 수 있다. 제1 도전 패턴(CA)은 제1 방향(I)을 따라 연장된 제1 패드 패턴(110A) 및 제1 패드 패턴(110A)으로부터 연장된 제1 라인 패턴들(115A)을 포함할 수 있다. 제1 라인 패턴들(115A)은 제1 방향(I)에 교차하는 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a semiconductor device according to an exemplary embodiment may include a first conductive pattern CA. The first conductive pattern CA may include a
제1 패드 패턴(110A)에 콘택 플러그(미도시)가 접촉될 수 있다. 콘택 플러그는 제1 패드 패턴(110A)을 로우 디코더에 전기적으로 연결하기 위한 도전성 구조물로서 제1 방향(I) 및 제2 방향(Ⅱ)에 수직 교차하는 제3 방향을 따라 연장될 수 있다. 제1 라인 패턴들(115A)은 제1 패드 패턴(110A)을 경유하여 로우 디코더로부터의 신호를 인가받을 수 있다. 제1 라인 패턴들(115A) 각각은 제1 패드 패턴(110A)에 인접하여 제1 패드 패턴(110A)에 연결된 제1 단부와 제1 단부에 마주하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제1 단부의 제1 폭(WA1)은 제2 단부의 제2 폭(WA2)과 동일할 수 있다. 즉, 제1 라인 패턴들(115A) 각각은 일정한 폭으로 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다. 제1 라인 패턴들(115A) 각각은 제1 채널기둥을 포함하는 제1 관통구조(TH_A)에 의해 관통될 수 있다.A contact plug (not shown) may contact the
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 도전 패턴(CA)과 동일층에 배치된 제2 도전 패턴(CB)을 더 포함할 수 있다. 제2 도전 패턴(CB)은 제1 방향(I)을 따라 연장된 제2 패드 패턴(110B) 및 제2 패드 패턴(110B)으로부터 연장된 제2 라인 패턴들(115B)을 포함할 수 있다. 제2 패드 패턴(110B)은 제1 라인 패턴들(115A)을 사이에 두고 제1 패드 패턴(110A)에 마주할 수 있다. The semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include a second conductive pattern CB disposed on the same layer as the first conductive pattern CA. The second conductive pattern CB may include a
제2 라인 패턴들(115B)은 제1 방향(I)에 교차하는 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다. 제2 라인 패턴들(115B)은 제1 패드 패턴(110A)과 제2 패드 패턴(110B) 사이의 공간에서 제1 라인 패턴들(115A)과 교대로 배치될 수 있다.The
제2 패드 패턴(110B)에 콘택 플러그(미도시)가 접촉될 수 있다. 콘택 플러그는 제2 패드 패턴(110B)을 로우 디코더에 전기적으로 연결하기 위한 도전성 구조물로서 제1 방향(I) 및 제2 방향(Ⅱ)에 수직 교차하는 제3 방향을 따라 연장될 수 있다. 제2 라인 패턴들(115B)은 제2 패드 패턴(110B)을 경유하여 로우 디코더로부터의 신호를 인가받을 수 있다. 제2 라인 패턴들(115B) 각각은 제2 패드 패턴(110B)에 인접하여 제2 패드 패턴(110B)에 연결된 제1 단부와 제1 단부에 마주하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제1 단부의 제1 폭(WB1)은 제2 단부의 제2 폭(WB2)과 동일할 수 있다. 즉, 제2 라인 패턴들(115B) 각각은 일정한 폭으로 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다. 제2 라인 패턴들(115B) 각각은 제2 채널기둥을 포함하는 제2 관통구조(TH_B)에 의해 관통될 수 있다.A contact plug (not shown) may contact the
상술한 제1 라인 패턴들(115A) 및 제2 라인 패턴들(115B)은 도 2a에서 상술한 라인 패턴들(LP)일 수 있다. 이 경우, 제1 관통 구조(TH_A) 및 제2 관통 구조(TH_B) 각각은 도 2a에서 상술한 스트라이트 타입의 채널기둥(CH)을 포함할 수 있다.The
또는, 제1 라인 패턴들(115A)은 도 2b에서 상술한 소스 사이드 라인 패턴(LP_S)이고, 제2 라인 패턴들(115B)은 도 2b에서 상술한 드레인 사이드 라인 패턴(LP_D)일 수 있다. 이 경우, 제1 관통 구조(TH_A)는 도 2b에서 상술한 소스 사이드 채널기둥(S_CH)을 포함하고, 제2 관통 구조(TH_B)는 도 2b에서 상술한 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)을 포함할 수 있다.Alternatively, the
제1 패드 패턴(110A)은 도 1에서 상술한 제1 로우 디코더(20A)에 인접하게 배치되고, 제1 로우 디코더(20A)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패드 패턴(110B)은 도 1에서 상술한 제2 로우 디코더(20B)에 인접하게 배치되고, 제2 로우 디코더(20B)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
상술한 실시 예에 따르면, 하나의 제1 패드 패턴(110A)을 경유하여 다수의 제1 라인 패턴들(115A)에 동시에 신호를 인가할 수 있으며, 하나의 제2 패드 패턴(110B)을 경유하여 다수의 제2 라인 패턴들(115B)에 동시에 신호를 인가할 수 있다. 제1 및 제2 라인 패턴들(115A 및 115B) 각각은 제2 방향(Ⅱ)을 따라 균일한 폭으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 패드 패턴(110A)에 인접한 제1 라인 패턴들(115A) 각각의 제1 단부와 제2 패드 패턴(110B)에 인접한 제2 라인 패턴들(115B) 각각의 제1 단부의 저항이 높아질 수 있다. 그 결과, RC 지연에 의해 제1 라인 패턴들(115A)에 연결된 메모리 셀들 및 제2 라인 패턴들(115B)에 연결된 메모리 셀들의 동작 속도가 느려질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 라인 패턴들(115A 및 115B) 각각의 제1 단부 저항 증가로 인한 RC 지연에 의해 제1 및 제2 라인 패턴들(115A 및 115B)에 연결된 메모리 셀들의 프로그램 속도가 느려질 수 있다.According to the above-described embodiment, a signal may be simultaneously applied to the plurality of
이하의 실시 예들에서는 RC 지연을 개선하여 메모리 셀들의 동작 속도를 높일 수 있는 도전 패턴의 구조를 설명한다.In the following embodiments, a structure of a conductive pattern capable of increasing the operation speed of memory cells by improving RC delay will be described.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다. 보다 구체적으로, 도 4a는 제1 및 제2 방향(I 및 Ⅱ)을 따라 확장된 하나의 평면에 배치된 반도체 장치의 도전 패턴들을 도시한 것이다. 도 4b 및 도 4c는 도 4a에 도시된 선 "X-X'"를 따라 절취한 반도체 장치의 단면도들이다.4A to 4C are plan views and cross-sectional views illustrating semiconductor devices according to example embodiments. More specifically, FIG. 4A illustrates conductive patterns of a semiconductor device disposed on one plane extending along the first and second directions I and II. 4B and 4C are cross-sectional views of the semiconductor device taken along line "X-X'" shown in FIG. 4A.
도 4a을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 도전 패턴(CP_A)을 포함할 수 있다. 제1 도전 패턴(CP_A)은 제1 방향(I)을 따라 연장된 제1 패드 패턴(120A) 및 제1 패드 패턴(120A)으로부터 연장된 제1 라인 패턴들(125A)을 포함할 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A)은 제1 방향(I)에 교차하는 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다.Referring to FIG. 4A , a semiconductor device according to an exemplary embodiment may include a first conductive pattern CP_A. The first conductive pattern CP_A may include a
제1 패드 패턴(120A)에 콘택 플러그(미도시)가 접촉될 수 있다. 콘택 플러그는 제1 패드 패턴(120A)을 로우 디코더에 전기적으로 연결하기 위한 도전성 구조물로서 제1 방향(I) 및 제2 방향(Ⅱ)에 수직 교차하는 제3 방향을 따라 연장될 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A)은 제1 패드 패턴(120A)을 경유하여 로우 디코더로부터의 신호를 인가받을 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 제1 패드 패턴(120A)에 인접하여 제1 패드 패턴(120A)에 연결된 제1 단부와 제1 단부에 마주하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 제1 패드 패턴(120A)에 가까워질수록 넓어질 수 있다. 이에 따라, 제1 단부의 제1 폭(WA11)은 제2 단부의 제2 폭(WA21)보다 넓게 형성될 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 제1 채널기둥을 포함하는 제1 관통구조(TH_A)에 의해 관통될 수 있다. 다시 말해, 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 제1 관통구조(TH_A)를 감쌀 수 있다. 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 그 연장방향인 제2 방향(Ⅱ)을 따라 1열로 배열된 다수의 제1 관통구조들(TH_A)을 감쌀 수 있다.A contact plug (not shown) may contact the
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치는 제1 도전 패턴(CP_A)과 동일층에 배치된 제2 도전 패턴(CP_B)을 더 포함할 수 있다. 제2 도전 패턴(CP_B)은 제1 방향(I)을 따라 연장된 제2 패드 패턴(120B) 및 제2 패드 패턴(120B)으로부터 연장된 제2 라인 패턴들(125B)을 포함할 수 있다. 제2 패드 패턴(120B)은 제1 라인 패턴들(125A)을 사이에 두고 제1 패드 패턴(120A)에 마주할 수 있다.The semiconductor device according to an embodiment of the present invention may further include a second conductive pattern CP_B disposed on the same layer as the first conductive pattern CP_A. The second conductive pattern CP_B may include a
제2 라인 패턴들(125B)은 제1 방향(I)에 교차하는 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장될 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B)은 제1 패드 패턴(120A)과 제2 패드 패턴(120B) 사이의 공간에서 제1 라인 패턴들(125A)과 교대로 배치될 수 있다.The
제2 패드 패턴(120B)에 콘택 플러그(미도시)가 접촉될 수 있다. 콘택 플러그는 제2 패드 패턴(120B)을 로우 디코더에 전기적으로 연결하기 위한 도전성 구조물로서 제1 방향(I) 및 제2 방향(Ⅱ)에 수직 교차하는 제3 방향을 따라 연장될 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B)은 제2 패드 패턴(120B)을 경유하여 로우 디코더로부터의 신호를 인가받을 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 제2 패드 패턴(120B)에 인접하여 제2 패드 패턴(120B)에 연결된 제1 단부와 제1 단부에 마주하는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 제2 패드 패턴(120B)에 가까워질수록 넓어질 수 있다. 이에 따라, 제1 단부의 제1 폭(WB11)은 제2 단부의 제2 폭(WB21)보다 넓게 형성될 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 제2 채널기둥을 포함하는 제2 관통구조(TH_B)에 의해 관통될 수 있다. 다시 말해, 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 제2 관통구조(TH_B)를 감쌀 수 있다. 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 그 연장방향인 제2 방향(Ⅱ)을 따라 1열로 배열된 다수의 제1 관통구조들(TH_B)을 감쌀 수 있다.A contact plug (not shown) may contact the
상기에서, 제1 패드 패턴(120A)에 인접한 제1 라인 패턴들(125A) 각각의 제1 단부의 폭(WA11)은 제1 패드 패턴(120A)에 인접한 제2 라인 패턴들(125B) 각각의 제2 단부의 폭(WB21)보다 넓게 형성될 수 있다. 또한, 제2 패드 패턴(120B)에 인접한 제1 라인 패턴들(125A) 각각의 제2 단부의 폭(WA21)은 제2 패드 패턴(120B)에 인접한 제2 라인 패턴들(125B) 각각의 제1 단부의 폭(WB11)보다 좁게 형성될 수 있다. In the above, the width WA11 of the first end of each of the
제1 패드 패턴(120A)은 도 1에서 상술한 제1 로우 디코더(20A)에 인접하게 배치되고, 제1 로우 디코더(20A)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패드 패턴(120B)은 도 1에서 상술한 제2 로우 디코더(20B)에 인접하게 배치되고, 제2 로우 디코더(20B)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
상술한 실시 예에 따르면, 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장되고, 제1 패드 패턴(120A)에 가까워질수록 폭이 넓어진다. 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장되고, 제2 패드 패턴(120B)에 가까워질수록 폭이 넓어진다. 이에 따라, 제1 패드 패턴(120A)에 인접한 제1 라인 패턴들(125A) 각각의 제1 단부와 제2 패드 패턴(120B)에 인접한 제2 라인 패턴들(125B) 각각의 제1 단부에서의 저항을 도 3에 도시된 실시 예에서보다 낮출 수 있다. 그 결과, 제1 및 제2 라인 패턴들(125A 및 125B) 각각의 제1 단부 저항 감소를 통해 RC 지연을 개선할 수 있고, 제1 및 제2 라인 패턴들(125A 및 125B)에 연결된 메모리 셀들의 동작 속도를 높일 수 있다.According to the above-described embodiment, each of the
상기에서 제1 도전 패턴(CP_A)과 제2 도전 패턴(CP_B)은 슬릿(181)을 통해 분리된다.In the above, the first conductive pattern CP_A and the second conductive pattern CP_B are separated through the
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 도 4a에 도시된 제1 도전 패턴(CP_A)은 제1 및 제2 방향에 수직한 제3 방향을 따라 이격되어 적층된다. 제1 도전 패턴(CP_A)은 제3 방향을 따라 제1 층간 절연막(ILD_A)과 교대로 적층될 수 있다. 제1 층간 절연막(ILD_A)은 서로 이웃한 제1 도전 패턴들(CP_A) 사이마다 배치되어 서로 다른 층에 배치된 제1 도전 패턴들(CP_A) 사이를 절연한다.4B and 4C , the first conductive pattern CP_A illustrated in FIG. 4A is spaced apart and stacked along a third direction perpendicular to the first and second directions. The first conductive pattern CP_A may be alternately stacked with the first interlayer insulating layer ILD_A in the third direction. The first interlayer insulating layer ILD_A is disposed between adjacent first conductive patterns CP_A to insulate between the first conductive patterns CP_A disposed on different layers.
도 4a에 도시된 제2 도전 패턴(CP_B)은 제3 방향을 따라 이격되어 적층된다. 제2 도전 패턴(CP_B)은 제3 방향을 따라 제2 층간 절연막(ILD_B)과 교대로 적층될 수 있다. 제2 층간 절연막(ILD_B)은 서로 이웃한 제2 도전 패턴들(CP_B) 사이마다 배치되어 서로 다른 층에 배치된 제2 도전 패턴들(CP_B) 사이를 절연한다.The second conductive patterns CP_B shown in FIG. 4A are spaced apart and stacked along the third direction. The second conductive pattern CP_B may be alternately stacked with the second interlayer insulating layer ILD_B in the third direction. The second interlayer insulating layer ILD_B is disposed between adjacent second conductive patterns CP_B to insulate between the second conductive patterns CP_B disposed on different layers.
제1 도전 패턴(CP_A)의 제1 라인 패턴들(125A) 각각은 스트레이트 타입의 제1 관통 구조(TH_A)를 감쌀 수 있고, 제2 도전 패턴(CP_B)의 제2 라인 패턴들(125B) 각각은 스트레이트 타입의 제2 관통 구조(TH_B)를 감쌀 수 있다. 제1 관통 구조(TH_A) 및 제2 관통 구조(TH_B)는 제3 방향을 따라 연장된다.Each of the
제1 관통 구조(TH_A)는 제1 라인 패턴들(125A) 각각과 제1 층간 절연막(ILD_A)을 관통하는 제1 홀(171A) 내부에 배치되고, 제2 관통 구조(TH_B)는 제2 라인 패턴들(125B) 각각과 제2 층간 절연막(ILD_B)을 관통하는 제2 홀(171B) 내부에 배치될 수 있다.The first through structure TH_A is disposed inside the
제1 관통 구조(TH_A)는 제1 다층막(173A), 제1 채널기둥(175A), 제1 코어 절연막(177A) 및 제1 캡핑 도전막(179A)을 포함할 수 있다. 제1 다층막(173A)은 메모리막을 포함할 수 있다. 제1 다층막(173A)은 메모리막의 외벽을 감싸는 전하 차단막을 더 포함할 수 있다. 제1 다층막(173A)은 제1 채널기둥(175A)을 감싸며 메모리막과 제1 채널기둥(175A) 사이에 배치된 터널 절연막을 더 포함할 수 있다. 제1 다층막(173A)은 제1 홀(171A)의 측벽 상에 형성된다. 메모리막은 전하트랩이 가능한 실리콘질화막으로 형성될 수 있다. 전하 차단막은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. 터널 절연막은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. 제1 채널기둥(175A)은 제1 홀(171A)의 측벽 형상을 따라 튜브형으로 형성될 수 있다. 제1 채널기둥(175A)은 제1 다층막(173A) 상에 형성된다. 제1 채널기둥(175A)은 채널막으로 이용되며 실리콘막 등의 반도체막으로 형성될 수 있다. 제1 채널기둥(175A)이 튜브형으로 형성된 경우, 제1 채널기둥(175A)의 중심영역은 제1 코어 절연막(177A) 및 제1 캡핑 도전막(179A)의 적층 구조로 채워질 수 있다. 제1 코어 절연막(177A)은 제1 홀(171A)보다 낮은 높이로 형성될 수 있고, 제1 캡핑 도전막(179A)은 제1 코어 절연막(177A) 상에 배치될 수 있다. 제1 캡핑 도전막(179A)은 도프트 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다. 제1 채널기둥(175A)이 제1 홀(171A)의 중심영역을 완전히 채우는 매립형으로 형성된 경우, 제1 코어 절연막(177A) 및 제1 캡핑 도전막(179A)은 생략될 수 있다.The first through structure TH_A may include a
제2 관통 구조(TH_B)는 제1 관통 구조(TH_B)와 동일한 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로 제2 관통 구조(TH_B)는 제2 다층막(173B), 제2 채널기둥(175B), 제2 코어 절연막(177B) 및 제2 캡핑 도전막(179B)을 포함할 수 있다. 제2 다층막(173B)은 메모리막을 포함할 수 있다. 제2 다층막(173B)은 메모리막의 외벽을 감싸는 전하 차단막을 더 포함할 수 있다. 제2 다층막(173B)은 제2 채널기둥(175B)을 감싸며 메모리막과 제2 채널기둥(175B) 사이에 배치된 터널 절연막을 더 포함할 수 있다. 제2 다층막(173B)은 제2 홀(171B)의 측벽 상에 형성된다. 제2 채널기둥(175B)은 제2 홀(171B)의 측벽 형상을 따라 튜브형으로 형성될 수 있다. 제2 채널기둥(175B)은 제2 다층막(173B) 상에 형성된다. 제2 채널기둥(175B)은 채널막으로 이용되며 실리콘막 등의 반도체막으로 형성될 수 있다. 제2 채널기둥(175B)이 튜브형으로 형성된 경우, 제2 채널기둥(175B)의 중심영역은 제2 코어 절연막(177B) 및 제2 캡핑 도전막(179B)의 적층 구조로 채워질 수 있다. 제2 코어 절연막(177B)은 제2 홀(171B)보다 낮은 높이로 형성될 수 있고, 제2 캡핑 도전막(179B)은 제2 코어 절연막(177B) 상에 배치될 수 있다. 제2 캡핑 도전막(179B)은 도프트 폴리 실리콘으로 형성될 수 있다. 제2 채널기둥(175B)이 제2 홀(171B)의 중심영역을 완전히 채우는 매립형으로 형성된 경우, 제2 코어 절연막(177B) 및 제2 캡핑 도전막(179B)은 생략될 수 있다.The second through structure TH_B may have the same structure as the first through structure TH_B. In detail, the second through structure TH_B may include a
제1 관통 구조(TH_A)를 감싸는 제1 라인 패턴(125A) 적층 구조의 제1 폭(WA)과 제2 관통 구조(TH_B)를 감싸는 제2 라인 패턴(125B) 적층 구조의 제2 폭(WB)은 도 4a에 도시된 제1 패드 패턴(120A) 또는 제2 패드 패턴(120B)으로부터의 이격거리에 따라 변경될 수 있다. 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조와 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조는 슬릿(181)과 슬릿(181) 내부를 채우는 슬릿 절연막(185)에 의해 분리될 수 있다. 슬릿(181)과 슬릿 절연막(185)은 제1 층간 절연막(ILD_A) 및 제2 층간 절연막(ILD_B) 사이에 배치될 수 있다.The first width WA of the stacked structure of the
도 4b에 도시된 구조는 도 2a에 도시된 스트레이트 타입 셀 스트링에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로 도 4b를 참조하면, 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조와 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조는 도 2a에 도시된 라인 패턴들(LP)일 수 있다. 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조를 관통하는 제1 채널기둥(175A)과 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조를 관통하는 제2 채널기둥(175B)은 도 2a에 도시된 스트레이트 타입의 채널기둥(CH)일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 채널기둥들(175A 및175B)은 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조와 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조 하부에 배치된 소스막(SL)에 공통으로 연결될 수 있다.The structure shown in FIG. 4B may be applied to the straight-type cell string shown in FIG. 2A. More specifically, referring to FIG. 4B , the stacked structure of the
도 4c에 도시된 구조는 도 2b에 도시된 U 타입 셀 스트링에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로 도 4c를 참조하면, 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조는 도 2b에 도시된 소스 사이드 라인 패턴들(LP_S)이고, 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조는 도 2b에 도시된 드레인 사이드 라인 패턴들(LP_D)일 수 있다. 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조를 관통하는 제1 채널기둥(175A)은 도 2b에 도시된 소스 사이드 채널기둥(S_CH)이고, 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조를 관통하는 제2 채널기둥(175B)은 도 2b에 도시된 드레인 사이드 채널기둥(D_CH)일 수 있다. 이 경우, 반도체 장치는 제1 라인 패턴(125A)의 적층 구조와 제2 라인 패턴(125B)의 적층 구조 하부에 배치된 파이프 게이트(PG) 및 파이프 게이트(PG)를 관통하여 제1 및 제2 관통 구조들(TH_A 및 TH_B)을 적어도 한쌍씩 연결하는 파이프 관통 구조(TH_P)를 더 포함할 수 있다.The structure shown in FIG. 4C may be applied to the U-type cell string shown in FIG. 2B . More specifically, referring to FIG. 4C , the stacked structure of the
파이프 게이트(PG)는 제1 및 제2 파이프 게이트들(PG1 및 PG2)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 파이프 게이트(PG)는 파이프 홀(171P)에 의해 관통될 수 있다.The pipe gate PG may be formed in a stacked structure of the first and second pipe gates PG1 and PG2 . The pipe gate PG may be penetrated by the
파이프 홀(171P)은 제1 홀(171A) 및 제2 홀(171B)로부터 연장되어 제2 파이프 게이트(PG2)를 관통하는 수직부들과, 수직부들 사이를 연결하며 제1 파이프 게이트(PG1)를 관통하는 수평부를 포함할 수 있다. 이러한 파이프 홀(171P) 내에 파이프 관통 구조(TH_P)가 배치된다.The
파이프 관통 구조(TH_P)는 제3 다층막(173P), 파이프 채널막(175P), 제3 코어 절연막(177P)을 포함할 수 있다. 제3 다층막(173P)은 제1 및 제2 다층막들(173A 및 173B)을 연결하며 파이프 홀(171P)의 표면 상에 형성된다. 제1 내지 제3 다층막들(173A, 173B, 173P)은 일체화된 라이너막일 수 있다. 파이프 채널막(175P)은 제1 및 제2 채널기둥들(175A 및 175B)을 적어도 한쌍식 연결하며 제3 다층막(173P) 상에 형성된다. 파이프 채널막(175P) 및 이에 연결된 제1 및 제2 채널기둥들(175A 및 175B)은 일체화된 라이너막일 수 있다. 제3 코어 절연막(177P)은 제1 및 제2 코어 절연막들(177A 및 177B)을 연결하며 파이프 채널막(175P)의 중심영역을 채울 수 있다. 제1 내지 제3 코어 절연막들(177A, 177B, 177P)은 일체화된 패턴으로 형성될 수 있다.The pipe through structure TH_P may include a
도 5 및 도 6은 라인 패턴을 관통하는 채널 기둥들의 다양한 배치를 설명하기 위한 평면도들이다.5 and 6 are plan views for explaining various arrangements of channel pillars penetrating the line pattern.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 반도체 장치는 도 4a에서 상술한 바와 같이 제1 도전 패턴(CP_A' 또는 CP_A") 및 제2 도전 패턴(CP_B' 또는 CP_B")을 포함할 수 있다. 제1 도전 패턴(CP_A' 또는 CP_A") 및 제2 도전 패턴(CP_B' 또는 CP_B")은 도 4a에서 상술한 바와 같이 슬릿(181' 또는 181")에 의해 분리될 수 있다.5 and 6 , a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a first conductive pattern CP_A′ or CP_A″ and a second conductive pattern CP_B′ or CP_B″ as described above with reference to FIG. 4A . may include The first conductive pattern CP_A′ or CP_A″ and the second conductive pattern CP_B′ or CP_B″ may be separated by a
제1 도전 패턴(CP_A' 또는 CP_A")은 도 4a에서 상술한 바와 동일하게 제1 패드 패턴(120A' 또는 120A") 및 제1 패드 패턴(120A' 또는 120A")으로부터 연장된 제1 라인 패턴들(125A' 또는 125A")을 포함할 수 있다. 제2 도전 패턴(CP_B' 또는 CP_B")은 도 4a에서 상술한 바와 동일하게 제2 패드 패턴(120B' 또는 120B") 및 제1 패드 패턴(120B' 또는 120B")으로부터 연장된 제2 라인 패턴들(125B' 또는 125B")을 포함할 수 있다. RC 지연을 개선하여, 제1 라인 패턴들(125A' 또는 125A") 및 제2 라인 패턴들(125B' 또는 125B")에 연결된 메모리 셀들의 동작 속도를 높이기 위해, 제1 라인 패턴들(125A' 또는 125A")의 폭은 제1 패드 패턴(120A' 또는 120A")에 가까워질수록 넓어질 수 있고, 제2 라인 패턴들(125B' 또는 125B")의 폭은 제2 패드 패턴(120B' 또는 120B")에 가까워질수록 넓어질 수 있다.The first conductive pattern CP_A′ or CP_A″ is the same as described above with reference to FIG. 4A , the
제1 라인 패턴들(125A' 또는 125A") 각각은 제1 관통구조들(TH_A' 또는 TH_A")에 의해 관통될 수 있고, 제2 라인 패턴들(125B' 또는 125B") 각각은 제2 관통구조들(TH_B' 또는 TH_B")에 의해 관통될 수 있다.Each of the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 라인 패턴들(125A') 각각은 2열의 제1 관통구조들(TH_A')을 감싸고, 제2 라인 패턴들(125B') 각각은 2열의 제2 관통구조들(TH_B')을 감쌀 수 있다. 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 라인 패턴들(125A") 각각은 2열 이상(예를 들어, 4열)의 제1 관통구조들(TH_A")을 감싸고, 제2 라인 패턴들(125B") 각각은 2열 이상(예를 들어, 4열)의 제2 관통구조들(TH_B")을 감쌀 수 있다.5 , each of the
도 5 및 도 6에 도시된 제1 관통구조들(TH_A' 또는 TH_A") 각각은 도 4b 및 도 4c에서 상술한 바와 같이 제1 채널기둥을 포함할 수 있고, 제2 관통구조들(TH_B' 또는 TH_B") 각각은 도 4b 및 도 4c에서 상술한 바와 같이 제2 채널기둥을 포함할 수 있다. 제1 관통구조들(TH_A' 또는 TH_A") 및 제2 관통구조들(TH_B' 또는 TH_B")은 집적도 향상을 위해 지그재그 형태로 배치될 수 있다.Each of the first through structures TH_A′ or TH_A″ illustrated in FIGS. 5 and 6 may include a first channel column as described above with reference to FIGS. 4B and 4C , and the second through structures TH_B′ Alternatively, each of TH_B") may include a second channel column as described above with reference to FIGS. 4B and 4C. The first through structures TH_A′ or TH_A″ and the second through structures TH_B′ or TH_B″ may be arranged in a zigzag shape to improve integration.
도 7은 패드 패턴의 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 도시된 패드 패턴의 적층 구조는 제1 패드 패턴의 적층 구조 또는 제2 패드 패턴의 적층 구조일 수 있다.7 is a view for explaining a laminated structure of a pad pattern. The stacked structure of the pad pattern illustrated in FIG. 7 may be a stacked structure of the first pad pattern or the stacked structure of the second pad pattern.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 패드 패턴들(120_1 내지 120_4)은 계단 구조를 이루며 적층될 수 있다. 패드 패턴들(120_1 내지 120_4) 각각은 그와 동일층에 배치된 라인 패턴(115_1 내지 115_4 중 어느 하나)에 연결되어 로우 디코더로부터의 신호를 라인 패턴들(115_1 내지 115_4 중 어느 하나)에 전송할 수 있다.Referring to FIG. 7 , pad patterns 120_1 to 120_4 according to embodiments of the present invention may be stacked to form a step structure. Each of the pad patterns 120_1 to 120_4 may be connected to a line pattern 115_1 to 115_4 disposed on the same layer to transmit a signal from the row decoder to the line patterns 115_1 to 115_4. have.
패드 패턴들(120_1 내지 120_4)은 제1 방향(I)을 따라 연장되고, 라인 패턴들(115_1 내지 115_4)은 제2 방향(Ⅱ)을 따라 연장된다. 패드 패턴들(120_1 내지 120_4)은 제1 및 제2 방향(I 및 Ⅱ)에 수직 교차하는 제3 방향(Ⅲ)을 따라 이격되어 적층되고, 계단 구조를 이룬다. 계단 구조로 적층된 패드 패턴들(120_1 내지 120_4) 상에 제3 방향(Ⅲ)을 따라 연장된 콘택 플러그들(CT_1 내지 CT_4)이 접촉될 수 있다. 패드 패턴들(120_1 내지 120_4)은 콘택 플러그들(CT_1 내지 CT_4)을 경유하여 로우 디코더에 전기적으로 연결될 수 있다.The pad patterns 120_1 to 120_4 extend along the first direction I, and the line patterns 115_1 to 115_4 extend along the second direction II. The pad patterns 120_1 to 120_4 are spaced apart and stacked along the third direction III perpendicular to the first and second directions I and II, and form a step structure. Contact plugs CT_1 to CT_4 extending along the third direction III may contact the pad patterns 120_1 to 120_4 stacked in a step structure. The pad patterns 120_1 to 120_4 may be electrically connected to the row decoder via the contact plugs CT_1 to CT_4 .
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.8A to 8D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8a를 참조하면, 제1 물질막들(201) 및 제2 물질막들(203)이 교대로 적층된 적층구조를 형성한다. 도면에 도시하진 않았으나, 적층구조는 소스막 상부에 형성되거나, 희생물로 채워진 파이프홀에 의해 관통되는 파이프 게이트 상부에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8A , a stacked structure in which first material layers 201 and second material layers 203 are alternately stacked is formed. Although not shown in the drawings, the stacked structure may be formed on the source layer or on the pipe gate penetrated by the pipe hole filled with the sacrificial material.
제2 물질막들(203)은 도전 패턴들이 배치될 영역들을 정의하고, 제1 물질막들(201)은 층간 절연막들이 배치될 영역을 정의한다. 제2 물질막들(203)은 제1 물질막들(201)과 다른 물질로 형성된다.The second material layers 203 define regions in which conductive patterns are to be disposed, and the first material layers 201 define regions in which interlayer insulating layers are disposed. The second material layers 203 are formed of a material different from that of the first material layers 201 .
예를 들어, 제1 물질막들(201)은 층간 절연막용 절연물로 형성되고, 제2 물질막들(203)은 도전 패턴용 도전물로 형성될 수 있다.For example, the first material layers 201 may be formed of an insulating material for an interlayer insulating layer, and the second material layers 203 may be formed of a conductive material for a conductive pattern.
또는, 제1 물질막들(201)은 층간 절연막용 절연물로 형성되고, 제2 물질막들(203)은 제1 물질막들(201)에 대한 식각 선택비를 갖는 희생용 절연물로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 물질막들(201)은 실리콘 산화막으로 형성되고, 제2 물질막들(203)은 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 물질막들(201 및 203)이 모두 절연물로 형성되는 경우, 홀들(211) 및 슬릿을 형성하기 위한 식각 공정들의 난이도를 낮출 수 있다.Alternatively, the first material layers 201 may be formed of an insulating material for an interlayer insulating layer, and the second material layers 203 may be formed of a sacrificial insulating material having an etch selectivity with respect to the first material layers 201 . have. In this case, the first material layers 201 may be formed of a silicon oxide layer, and the second material layers 203 may be formed of a silicon nitride layer. When both the first and second material layers 201 and 203 are formed of an insulating material, the difficulty of etching processes for forming the
또는, 제2 물질막들(203)은 도전 패턴용 도전물로 형성되고, 제1 물질막들(201)은 제2 물질막들(203)에 대한 식각 선택비를 갖는 희생용 도전물로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 물질막들(201)은 언도프트 실리콘막으로 형성되고, 제2 물질막들(203)은 도프트 실리콘막으로 형성될 수 있다.Alternatively, the second material layers 203 are formed of a conductive material for a conductive pattern, and the first material layers 201 are formed of a sacrificial conductive material having an etch selectivity with respect to the second material layers 203 . can be In this case, the first material layers 201 may be formed of an undoped silicon layer, and the second material layers 203 may be formed of a doped silicon layer.
이어서, 제1 물질막들(201) 및 제2 물질막들(203)을 식각하여 이들을 관통하는 홀들(211)을 형성한다. 홀들(211)은 소스막(미도시)을 노출하거나, 파이프 홀 내부의 희생물(미도시)을 노출할 수 있다. 파이프 홀 내부의 희생물이 노출된 경우, 홀들(211)을 통해 희생물을 제거하여 파이프 홀을 개구시킬 수 있다.Subsequently, the first material layers 201 and the second material layers 203 are etched to form
이어서, 도면에 도시하진 않았으나, 패드 패턴들을 계단 구조로 정의하기 위해 제1 물질막들(201) 및 제2 물질막들(203)을 계단구조로 식각할 수 있다. Subsequently, although not shown in the drawings, the first material layers 201 and the second material layers 203 may be etched in a step structure in order to define the pad patterns as a step structure.
이 후, 홀들(211)의 측벽 상에 메모리막을 포함하는 다층막(213)을 형성할 수 있다. 다층막(213)은 전하 차단막, 메모리막 및 터널 절연막의 적층 구조로 형성될 수 있다. 전하 차단막, 메모리막 및 터널 절연막 각각은 홀들(211)의 측벽 형상을 따르는 라이너막일 수 있다. 다층막(213) 형성 후, 채널막(215)을 형성할 수 있다. 채널막(215)은 실리콘 등의 반도체물질로 형성된다. 채널막(215)은 홀들(211) 내부를 완전히 채우는 매립형으로 형성되거나, 홀들(211) 내부를 완전히 채우지 않고 다층막(213)의 표면 상에 튜브형으로 형성될 수 있다. 채널막(215)이 튜브형으로 형성된 경우, 튜브형 채널막(215)의 중심 영역은 코어 절연막(217)으로 채워질 수 있다.Thereafter, a
파이프 홀이 개구된 경우, 다층막(213), 채널막(215) 및 코어 절연막(217)은 파이프 홀 내부까지 연장될 수 있다. 다층막(213), 채널막(215) 및 코어 절연막(217)은 평탄화될 수 있다.When the pipe hole is opened, the
도 8b를 참조하면, 코어 절연막(217)의 일부를 식각하여 코어 절연막(217)의 높이를 낮출 수 있다. 이 후, 코어 절연막(217)이 제거된 영역을 캡핑 도전막(219)으로 채울 수 있다. 캡핑 도전막(219)은 튜브형 채널막(215)에 접촉될 수 있다. 캡핑 도전막(219)은 도프트 폴리 실리콘막으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8B , a portion of the core insulating
도 8c를 참조하면, 제1 및 제2 물질막들(201, 203)을 관통하여 제1 및 제2 물질막들(201, 203)을 제1 적층체(ST_A)와 제2 적층체(ST_B)로 분리하는 슬릿(221)을 형성할 수 있다. 슬릿(221)은 도 4a, 도 5 및 도 6에 도시된 슬릿의 레이아웃과 동일한 레이아웃으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 8C , the first and second material layers 201 and 203 are formed through the first and second material layers 201 and 203 to form a first stacked body ST_A and a second stacked body ST_B. ) to form a
제1 물질막들(201)이 층간 절연막용 절연물로 형성되고, 제2 물질막들(203)이 도전 패턴용 도전물로 형성된 경우, 제1 적층체(ST_A)의 제2 물질막들(203)은 도 4a, 도 5 및 도 6에서 상술한 제1 도전 패턴으로 이용될 수 있고, 제2 적층체(ST_B)의 제2 물질막들(203)은 도 4a, 도 5 및 도 6에서 상술한 제2 도전 패턴으로 이용될 수 있다. 그리고, 제1 물질막들(201) 각각은 슬릿(221)에 의해 제1 층간 절연막 및 제2 층간 절연막으로 분리될 수 있다.When the first material layers 201 are formed of an insulating material for an interlayer insulating layer and the second material layers 203 are formed of a conductive material for a conductive pattern, the second material layers 203 of the first stacked body ST_A ) may be used as the first conductive pattern described above with reference to FIGS. 4A, 5 and 6 , and the second material layers 203 of the second stack body ST_B are described with reference to FIGS. 4A , 5 and 6 . It may be used as a second conductive pattern. In addition, each of the first material layers 201 may be separated into a first interlayer insulating layer and a second interlayer insulating layer by a
도 8d를 참조하면, 제1 물질막들(201)이 층간 절연막용 절연물로 형성되고, 제2 물질막들(203)이 희생용 절연물로 형성된 경우, 슬릿(221)을 통해 제2 물질막들(203)을 제거할 수 있다. 이어서, 제2 물질막들(203)이 제거된 영역을 도전물로 채워서 제1 및 제2 도전 패턴들(CP_A 및 CP_B)을 형성할 수 있다. 제1 도전 패턴들(CP_A)은 제1 적층체(ST_A)의 제2 물질막들(203)이 제거된 영역에 배치되고, 제2 도전 패턴들(CP_B)은 제2 적층체(ST_B)의 제2 물질막들(203)이 제거된 영역에 배치된다. 제1 물질막들(201) 각각은 슬릿(221)에 의해 제1 층간 절연막(ILD_A) 및 제2 층간 절연막(ILD_B)으로 분리될 수 있다.Referring to FIG. 8D , when the first material layers 201 are formed of an insulating material for an interlayer insulating layer and the second material layers 203 are formed of a sacrificial insulating material, the second material layers are formed through the
도면에 도시하진 않았으나, 제1 물질막들(201)이 희생용 도전물로 형성되고, 제2 물질막들(203)이 도전 패턴용 도전물로 형성된 경우, 슬릿(221)을 통해 제1 물질막들(201)을 제거할 수 있다. 이어서, 제1 물질막들(201)이 제거된 영역을 절연물로 채워서 제1 및 제2 층간 절연막들을 형성할 수 있다. 제1 층간 절연막들은 제1 적층체(ST_A)의 제1 물질막들(201)이 제거된 영역에 배치되고, 제2 층간 절연막들은 제2 적층체(ST_B)의 제1 물질막들(201)이 제거된 영역에 배치된다. 제2 물질막들(203) 각각은 슬릿(221)에 의해 제1 도전 패턴들 및 제2 도전 패턴들로 분리될 수 있다. 구체적으로 제1 적층체(ST_A)의 제2 물질막들(203)은 도 4a, 도 5 및 도 6에서 상술한 제1 도전 패턴으로 이용될 수 있고, 제2 적층체(ST_B)의 제2 물질막들(203)은 도 4a, 도 5 및 도 6에서 상술한 제2 도전 패턴으로 이용될 수 있다.Although not shown in the drawings, when the first material layers 201 are formed of a sacrificial conductive material and the second material layers 203 are formed of a conductive pattern conductive material, the first material is passed through the
이 후, 슬릿(221)을 슬릿 절연막(223)으로 채운다.After that, the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 나타낸 구성도이다.9 is a block diagram illustrating a memory system according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템(1100)은 메모리 소자(1120)와 메모리 컨트롤러(1110)를 포함한다. Referring to FIG. 9 , a
메모리 소자(1120)는 제1 방향을 따라 연장된 패드 패턴, 및 패드 패턴으로부터 제1 방향에 교차되는 제2 방향을 따라 연장되고 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지는 라인 패턴들을 포함할 수 있다. 또한, 메모리 소자(1120)는 복수의 플래시 메모리 칩들로 구성된 멀티-칩 패키지일 수 있다.The
메모리 컨트롤러(1110)는 메모리 소자(1120)를 제어하도록 구성되며, SRAM(1111), CPU(1112), 호스트 인터페이스(1113), ECC(1114), 메모리 인터페이스(1115)를 포함할 수 있다. SRAM(1111)은 CPU(1112)의 동작 메모리로 사용되고, CPU(1112)는 메모리 컨트롤러(1110)의 데이터 교환을 위한 제반 제어 동작을 수행하고, 호스트 인터페이스(1113)는 메모리 시스템(1100)과 접속되는 호스트의 데이터 교환 프로토콜을 구비한다. 또한, ECC(1114)는 메모리 소자(1120)로부터 리드된 데이터에 포함된 에러를 검출 및 정정하고, 메모리 인터페이스(1115)는 메모리 소자(1120)와의 인터페이싱을 수행한다. 이 밖에도 메모리 컨트롤러(1110)는 호스트와의 인터페이싱을 위한 코드 데이터를 저장하는 ROM 등을 더 포함할 수 있다.The
이와 같이, 구성을 갖는 메모리 시스템(1100)은 메모리 소자(1120)와 컨트롤러(1110)가 결합된 메모리 카드 또는 SSD(Solid State Disk)일 수 있다. 예를 들어, 메모리 시스템(1100)이 SSD인 경우, 메모리 컨트롤러(1110)는 USB, MMC, PCI-E, SATA, PATA, SCSI, ESDI, IDE 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 외부(예를 들어, 호스트)와 통신할 수 있다.As described above, the
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 나타내는 구성도이다.10 is a block diagram illustrating a computing system according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(1200)은 시스템 버스(1260)에 전기적으로 연결된 CPU(1220), RAM(1230), 유저 인터페이스(1240), 모뎀(1250), 메모리 시스템(1210)을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 시스템(1200)이 모바일 장치인 경우, 컴퓨팅 시스템(1200)에 동작 전압을 공급하기 위한 베터리가 더 포함될 수 있으며, 응용 칩셋, 카메라 이미지 프로세서(CIS), 모바일 디렘 등이 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 10 , a
메모리 시스템(1210)은 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 메모리 소자(1212), 메모리 컨트롤러(1211)로 구성될 수 있다.As described with reference to FIG. 9 , the
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been specifically recorded according to the above preferred embodiments, it should be noted that the above-described embodiments are for explanation and not for limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.
CP_A, CP_A', CP_A": 제1 도전 패턴
CP_B, CP_B', CP_B": 제2 도전 패턴
120A, 120A', 120A": 제1 패드 패턴 125A, 125A', 125A": 제1 라인 패턴
120B, 120B', 120B": 제2 패드 패턴 125B, 125B', 125B": 제2 라인 패턴
ILD_A: 제1 층간 절연막 ILD_B: 제2 층간 절연막
175A: 제1 채널 기둥 175B: 제2 채널 기둥
SL: 소스막 PG: 파이프 게이트
P_CH, 175P: 파이프 채널막CP_A, CP_A', CP_A": first conductive pattern
CP_B, CP_B', CP_B": second conductive pattern
120A, 120A', 120A":
120B, 120B', 120B":
ILD_A: first interlayer insulating film ILD_B: second interlayer insulating film
175A:
SL: source film PG: pipe gate
P_CH, 175P: pipe channel membrane
Claims (17)
서로 이웃한 상기 제1 도전 패턴들 사이마다 배치된 제1 층간 절연막들을 포함하는 반도체 장치.A first pad pattern extending in a first direction, and a first line pattern extending from the first pad pattern in a second direction crossing the first direction and having a wider width as it approaches the first pad pattern first conductive patterns including and stacked spaced apart from each other; and
A semiconductor device comprising: first interlayer insulating layers disposed between adjacent first conductive patterns.
상기 제1 라인 패턴들 및 상기 제1 층간 절연막들을 관통하는 제1 채널 기둥들을 더 포함하는 반도체 장치.The method of claim 1,
The semiconductor device further comprising: first channel pillars penetrating the first line patterns and the first interlayer insulating layers.
상기 제1 라인 패턴들 각각은 상기 제1 채널 기둥들을 1열 또는 2열 이상 감싸는 반도체 장치.3. The method of claim 2,
Each of the first line patterns surrounds the first channel pillars in one or more rows.
상기 제1 채널 기둥들은 지그재그 형태로 배치된 반도체 장치.3. The method of claim 2,
The first channel pillars are disposed in a zigzag shape.
상기 제1 패드 패턴들은 계단 구조로 이루도록 적층된 반도체 장치.The method of claim 1,
The first pad patterns are stacked to form a step structure.
상기 제1 라인 패턴들을 사이에 두고 상기 제1 패드 패턴에 마주하고 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 패드 패턴, 및 상기 제2 패드 패턴으로부터 상기 제2 방향을 따라 연장되고 상기 제2 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지고 상기 제1 라인 패턴들과 교대로 배치된 제2 라인 패턴들 포함하고, 상기 제1 도전 패턴들과 동일 층에 배치된 제2 도전 패턴들; 및
서로 이웃한 상기 제2 도전 패턴들 사이마다 배치된 제2 층간 절연막들을 더 포함하는 반도체 장치.The method of claim 1,
a second pad pattern facing the first pad pattern with the first line patterns interposed therebetween and extending in the first direction, and the second pad pattern extending from the second pad pattern in the second direction second conductive patterns having second line patterns alternately disposed with the first line patterns and disposed on the same layer as the first conductive patterns; and
The semiconductor device further comprising: second interlayer insulating layers disposed between the adjacent second conductive patterns.
상기 제2 라인 패턴들 및 상기 제2 층간 절연막들을 관통하는 제2 채널 기둥들을 더 포함하는 반도체 장치.7. The method of claim 6,
The semiconductor device further comprising second channel pillars penetrating the second line patterns and the second interlayer insulating layers.
상기 제2 라인 패턴들 각각은 상기 제2 채널 기둥들을 1열 또는 2열 이상 감싸는 반도체 장치.8. The method of claim 7,
Each of the second line patterns surrounds the second channel pillars in one or more rows.
상기 제2 채널 기둥들은 지그재그 형태로 배치된 반도체 장치.8. The method of claim 7,
The second channel pillars are disposed in a zigzag shape.
상기 제1 패드 패턴에 인접한 상기 제1 라인 패턴들 각각의 단부는, 상기 제1 패드 패턴에 인접한 상기 제2 라인 패턴들 각각의 단부 보다 넓은 폭으로 형성된 반도체 장치.7. The method of claim 6,
An end of each of the first line patterns adjacent to the first pad pattern is formed to have a wider width than an end of each of the second line patterns adjacent to the first pad pattern.
상기 제2 패드 패턴에 인접한 상기 제1 라인 패턴들 각각의 단부는, 상기 제2 패드 패턴에 인접한 상기 제2 라인 패턴들 각각의 단부 보다 좁은 폭으로 형성된 반도체 장치.7. The method of claim 6,
An end of each of the first line patterns adjacent to the second pad pattern is formed to have a narrower width than an end of each of the second line patterns adjacent to the second pad pattern.
상기 제1 라인 패턴들 및 상기 제1 층간 절연막들을 관통하는 제1 채널 기둥들; 및
상기 제2 라인 패턴들 및 상기 제2 층간 절연막들을 관통하는 제2 채널 기둥들을 더 포함하는 반도체 장치.7. The method of claim 6,
first channel pillars passing through the first line patterns and the first interlayer insulating layers; and
The semiconductor device further comprising second channel pillars penetrating the second line patterns and the second interlayer insulating layers.
상기 제1 및 제2 도전 패턴들 하부에 배치되고, 상기 제1 채널 기둥들 및 상기 제2 채널 기둥들에 공통으로 연결된 소스막을 더 포함하는 반도체 장치.13. The method of claim 12,
The semiconductor device further comprising a source layer disposed under the first and second conductive patterns and commonly connected to the first channel pillars and the second channel pillars.
상기 제1 및 제2 도전 패턴들 하부에 배치된 파이프 게이트; 및
상기 파이프 게이트 내부에 매립되어 상기 제1 채널 기둥들 및 상기 제2 채널 기둥들을 적어도 한 쌍씩 연결하는 파이프 채널막을 더 포함하는 반도체 장치.13. The method of claim 12,
a pipe gate disposed under the first and second conductive patterns; and
and a pipe channel layer buried in the pipe gate to connect at least one pair of the first channel pillars and the second channel pillars.
상기 제2 패드 패턴들은 계단 구조로 이루도록 적층된 반도체 장치.7. The method of claim 6,
The second pad patterns are stacked to form a step structure.
상기 제1 패드 패턴으로부터 상기 제1 방향에 교차되는 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지는 제1 라인 패턴들을 포함하고,
상기 제1 패드 패턴 및 상기 제1 라인 패턴들은 메모리 셀 어레이에 접속된 도전패턴을 구성하는 반도체 장치.a first pad pattern extending in a first direction; and
and first line patterns extending from the first pad pattern in a second direction intersecting the first direction, the width of which becomes wider as it approaches the first pad pattern,
The first pad pattern and the first line patterns constitute a conductive pattern connected to a memory cell array.
상기 제1 라인 패턴들을 사이에 두고 상기 제1 패드 패턴에 마주하고, 상기 제1 방향을 따라 연장된 제2 패드 패턴; 및
상기 제2 패드 패턴으로부터 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 패드 패턴에 가까워질수록 폭이 넓어지고, 상기 제1 라인 패턴들과 교대로 배치된 제2 라인 패턴들을 더 포함하는 반도체 장치.17. The method of claim 16,
a second pad pattern facing the first pad pattern with the first line patterns interposed therebetween and extending in the first direction; and
The semiconductor device further includes second line patterns extending from the second pad pattern in the second direction, the width of which increases as the second pad pattern approaches, and the second line patterns are alternately arranged with the first line patterns. .
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